Autoreferat - Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego

Maciej Kruszyna
Załącznik nr 3
Wrocław, 03.02.2014
Autoreferat
Osiągnięcie naukowe, uzyskane po otrzymaniu stopnia doktora, stanowiące
znaczny wkład autora w rozwój dyscypliny naukowej budownictwo
Osiągnięciem naukowym, o którym jest mowa w artykule 16 ustęp 2 punkt 1 ustawy z dnia 14
marca 2003 r. o stopniach naukowych i tytule naukowym oraz o stopniach i tytule w zakresie
sztuki (Dz. U. Nr 65, poz. 595, z późn. zm.) jest monografia: Kruszyna M. “Metoda oceny
elementów infrastruktury drogowej z uwzględnieniem potrzeb i specyfiki róŜnych grup
uŜytkowników” Prace Naukowe Instytutu InŜynierii Lądowej numer 56, seria Monografie,
numer 24. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej 2013.
Podstawowym wkładem monografii w rozwój dyscypliny naukowej budownictwo jest
skonstruowanie uniwersalnej metody opisu elementów infrastruktury drogowej. Oprócz ujęcia
tradycyjnych wielkości charakteryzujących geometrię drogi oraz ruch jej uŜytkowników
uwzględniłem rolę wymagań poszczególnych grup uŜytkowników. Analizy róŜnych grup
uŜytkowników, w tym podróŜujących w pojazdach transportu zbiorowego, pieszych i
rowerzystów, wymagały stworzenia zestawu zunifikowanych wielkości i związanych z nimi
jednostek.
Skonstruowałem unikalną metodę oceny elementu infrastruktury drogowej bazującą na
autorskim modelu obejmującym opis elementu infrastruktury oraz poszczególne grupy
uŜytkowników. W metodzie oceny wykorzystałem oryginalny zestaw funkcji oraz
uwarunkowań dopasowany do charakteru rozwiązywanych zadań. Metoda nadaje się do
1
korygowania sposobów obliczania przepustowości i warunków oceny ruchu drogowego z
rozwinięciem ich na wszystkie grupy uŜytkowników. Kompleksowy opis wszystkich części
elementu
infrastruktury
pozwala
takŜe
na
ocenę
wariantów
realizacji,
bądź
zagospodarowania.
Istotnym wkładem monografii w rozwój dyscypliny naukowej budownictwo jest równieŜ
wykorzystanie metod grupowania rozmytego do kalibracji parametrów funkcji oceny oraz
algorytmów genetycznych, jako nowoczesnych i efektywnych narzędzi rozwiązywania zadań
oceny elementów infrastruktury. Na przykładach pokazałem uŜyteczność skonstruowanego
modelu oraz efektywność autorskiej metody oceny, takŜe na tle dotychczas stosowanych
metod i włączywszy w to zbudowane narzędzia komputerowe. Dodatkowo pokazałem, Ŝe
modyfikując konkretne elementy metody, takie jak: wagi, parametry funkcji oceny i jej
postać, uwzględnia się róŜne stopnie priorytetów dla określonych grup uŜytkowników
stosownie do formułowanych przez nich preferencji oraz oczekiwań decydentów.
W monografii pod pojęciem infrastruktury drogowej rozwaŜałem obiekty budowlane, po
których odbywa się transport osób i towarów w zakresie gałęzi transportu drogowego.
Wprowadziłem i zdefiniowałem kluczowe dla prowadzonych rozwaŜań pojęcia, takie jak:
element infrastruktury drogowej, jego rodzaje (węzeł i odcinek międzywęzłowy) oraz części,
grupa uŜytkowników, trasa, środek lokomocji, opis i ocena warunków ruchu. Dokonałem
zestawienia stanu wiedzy z zakresu poruszanych zagadnień w rozbiciu na: przegląd zagadnień
z zakresu opisu elementu infrastruktury, znaczenie sygnalizacji drogowej w ocenie warunków
ruchu i tendencje wykorzystania metod heurystycznych w ocenie elementów infrastruktury
drogowej. Na bazie tego podsumowania określiłem autorski wkład w dziedzinę projektowania
i oceny elementów infrastruktury drogowej.
WaŜnym celem monografii stało się stworzenie modelu oceny elementu infrastruktury
drogowej umoŜliwiającego opis dowolnego obiektu (węzeł, odcinek międzywęzłowy)
niezaleŜnie od lokalizacji, w sposób zunifikowany oraz zintegrowany, czyli toŜsamy dla
uŜytkowników z dowolnej grupy. Określiłem specyficzne poziomy opisu elementu
infrastruktury oraz wyprowadziłem nowe wielkości bazujące na dotychczas stosowanych.
Nowe wielkości ujmują specyfikę percepcji człowieka w nie wykonywany dotychczas
sposób. Wykazałem, Ŝe moŜliwy jest zintegrowany opis elementu infrastruktury drogowej w
2
postaci węzła lub odcinka międzywęzłowego uwzględniający specyfikę uŜytkowników z
róŜnych grup.
Projektowanie elementów infrastruktury wymaga oceny róŜnych wariantów rozwiązania, a
takŜe poszukiwania rozwiązania o najwyŜszej ocenie. Istotna jest w tym momencie metoda
oceny elementu infrastruktury, która ujmuje uwarunkowania uŜytkowników z róŜnych grup,
wpływ
ich
liczebności,
moŜliwość
wprowadzenia
preferencji
przez
decydentów
zarządzających systemem transportu. Na bazie skonstruowanego zintegrowanego modelu
elementu infrastruktury i zastosowanych w nim wielkości wyprowadziłem metodę oceny
uwzględniającą powyŜsze uwarunkowania.
Dla modelowania indywidualnych i grupowych preferencji w ocenie elementu infrastruktury
przydatne jest podejście heurystyczne w kalibracji parametrów autorskich wielkości oceny.
Podobnie, nowoczesne metody, wykorzystane zostają do zwiększenia efektywności
poszukiwania rozwiązania o najwyŜszej ocenie. W tym celu wprowadziłem metody
grupowania rozmytego do kalibracji parametrów funkcji oceny elementu infrastruktury oraz
algorytmy genetyczne do przeglądu ocen poszczególnych rozwiązań oraz do efektywnego
znalezienia rozwiązania o najwyŜszej ocenie. Kolejnym celem monografii stało się
wykorzystanie dotychczas stosowanych heurystyk i skonstruowanie narzędzi dostosowanych
do specyfiki zagadnień niniejszej monografii. Udowodniłem, Ŝe moŜliwa jest konstrukcja
efektywnych narzędzi heurystycznych: grupowania rozmytego i algorytmów genetycznych do
oceny elementów infrastruktury drogowej według unikalnej, sformułowanej przeze mnie
metody, a w szczególności do kalibracji parametrów funkcji oceny oraz w poszukiwaniu
wariantu elementu infrastruktury o najwyŜszej ocenie.
Monografię podzieliłem na osiem rozdziałów. Rozdział pierwszy jest wprowadzeniem w
poruszaną tematykę i zawiera omówienie stosowanych przez autora specyficznych pojęć i
terminów czasami odmiennych od dotychczas spotykanych. W rozdziale drugim dokonałem
zestawienia stanu wiedzy z zakresu poruszanych zagadnień w rozbiciu na: przegląd zagadnień
z zakresu opisu elementu infrastruktury, znaczenie sygnalizacji drogowej w ocenie warunków
ruchu i tendencje wykorzystania metod heurystycznych w ocenie elementów infrastruktury
drogowej. Na bazie tego podsumowania określiłem autorski wkład w zagadnienia
kształtowania i oceny elementów infrastruktury drogowej.
3
Rozdział
trzeci
zawiera
opis
modelu
oceny
elementu
infrastruktury.
Opisałem
wielopoziomową strukturę modelu z podziałem na charakterystyczne ujęcia dotyczące: czasu
oraz przestrzeni. Omówiłem wyróŜniane grupy uŜytkowników przyjmując człowieka
poruszającego się róŜnymi środkami lokomocji jako podstawową jednostkę miary. W dalszej
kolejności zaproponowałem autorską metodę konstruowania wielkości zagregowanych. Na
bazie wybranych wielkości związanych z czasem i z przepustowością skonstruowałem
zagregowane wielkości oceny elementu infrastruktury (pozytywne i negatywne). Wielkości te
nazwałem ekwiwalentami jakości. Zaproponowałem zapis ekwiwalentów umoŜliwiający
uŜywanie róŜnych skal ocen: procentowej (preferowanej w dalszych analizach) lub liczbowej.
Wskazałem na sensowność wykorzystania metod wnioskowania rozmytego do opisu i
analizowania wielkości psychologicznych. Zdefiniowałem autorskie, rozmyte funkcje oceny
elementu infrastruktury. Skonstruowałem specyficzne funkcje: satysfakcji z jakości (FS) i
akceptacji występujących w elemencie niedogodności (FA).
Rozdział
4
dotyczy
identyfikacji
zmiennych
funkcji
satysfakcji
i
akceptacji.
Scharakteryzowałem ogólnie moŜliwe metody identyfikacji. Metody te są róŜne w zaleŜności
od wielkości występujących w konkretnych funkcjach FS i FA. Następnie przybliŜyłem
wielkości wykorzystywane w metodzie HCM, zbliŜonej do rozwaŜań pracy. W kolejnych
krokach wyprowadziłem zestawy wielkości opisujących elementy infrastruktury drogowej
charakterystyczne
dla
typowych
problemów
(zadań)
projektowych.
Zadania
te
sklasyfikowałem według powiązań z podziałem: dostępnego czasu w sygnalizacjach
stałoczasowych, dostępnej przestrzeni elementów infrastruktury oraz czasu i przestrzeni
(kompleksowo) w sygnalizacjach dostosowujących się do zmian ruchu.
Rozdział 5 dotyczy kalibracji parametrów funkcji satysfakcji i akceptacji. Opisałem i podałem
przykład klasycznej metody kalibracji dotyczącej wielkości opisywanych przez dwie zmienne
(cecha
i
jej
ocena)
oraz
metodzie
grupowania
rozmytego
FCM.
Następnie
scharakteryzowałem autorską metodę kalibracji. Metoda ta dotyczy wielkości opisywanych
przez jedną zmienną (tylko cecha), ale jak wykazałem, pozwala na efektywną kalibrację dla
wielkości uŜywanych w prezentowanej metodzie. W dalszej kolejności dokonałem kalibracji
parametrów wykorzystywanych dalej wielkości w podziale na: związane z natęŜeniem ruchu,
stratami czasu i prędkością. Przedstawiłem wzorcowe zestawy wartości parametrów dla
wybranych wielkości będące wynikiem podsumowania studiów całego rozdziału. Podałem
sposoby wyznaczania parametrów dla wielkości dotąd nie grupowanych w sposób rozmyty.
4
W rozdziale 6 sformułowałem metodę oceny elementu infrastruktury drogowej bazującą na
modelu opisanym w rozdziale 3 oraz wielkościach zidentyfikowanych w rozdziale 4 i
parametrach kalibrowanych w rozdziale 5. Opisałem konstrukcję metody w podziale na trzy
składniki uwzględniające: wraŜliwość uŜytkowników i preferencje lokalne poprzez dobór
wartości parametrów cząstkowych funkcji oceny, preferencje zarządcy systemu transportu
poprzez dobór wag oraz wpływ liczebności grup poprzez dobór postaci funkcji oceny.
Zbudowałem trzy postacie funkcji oceny bazujące na wyprowadzonych wcześniej funkcjach
satysfakcji i akceptacji: FS i FA dla wszystkich grup uŜytkowników z uwzględnieniem wag.
Omówiłem sposoby poszukiwania rozwiązania elementu infrastruktury o najwyŜszej ocenie.
Przedstawiłem sposób analityczny oraz heurystyczny. Stwierdziłem, Ŝe w sposób analityczny
moŜna rozwiązać tylko proste zadania z nieskomplikowaną postacią funkcji oceny i z
niewielką liczbą zmiennych. Jako metodę heurystyczną zaproponowałem algorytmy
genetyczne – specyficzne metody przeszukiwania przestrzeni rozwiązań wykorzystujące
analogie do zasad doboru naturalnego lub zachowań społecznych organizmów Ŝywych.
W rozdziale 7 pokazałem przykład zastosowania metody oceny elementu infrastruktury pod
kątem testowania wpływu składników metody na wybór wariantu rozwiązania. Badałem
moŜliwości uwzględniania priorytetów dla uŜytkowników z róŜnych grup, efektywność
nadawanych priorytetów oraz sposoby ingerencji decydenta w proces projektowania i oceny
elementu infrastruktury. Jednocześnie wykazałem uniwersalność i wielostronność autorskiej
metody, takŜe na tle rozwiązań uzyskiwanych dotychczasowymi metodami.
Analizie podlegał węzeł w postaci skrzyŜowania czterowlotowego. Dla takiego elementu
infrastruktury sformułowałem specyficzne problemy (zadania) oraz dokonałem oceny ich
rozwiązań. Przez skrzyŜowanie przeprowadzone są linie tramwajowe na wydzielonym
torowisku oraz autobusowe na wspólnych pasach z ruchem ogólnym. Przewidziano przejścia
dla pieszych na wszystkich wlotach oraz przejazdy dla rowerzystów. WyróŜnia się
następujące grupy uŜytkowników: według środka lokomocji – piesi, podróŜujący rowerami,
podróŜujący w tramwajach, podróŜujący autobusami, podróŜujący samochodami prywatnymi
oraz według trasy podróŜy – wszystkie dopuszczone relacje. W zaleŜności od specyfiki
rozwaŜanego problemu wyróŜnia się róŜne liczby grup uŜytkowników. Opisu kaŜdej trasy
dokonuje się wykorzystując układ współrzędnych w przestrzeni dwuwymiarowej (x, y).
5
Ocenę przedmiotowego elementu infrastruktury i jego części wykonałem na podstawie
zestawu wielkości dobranego stosownie do specyfiki problemu. Wybranymi problemami są:
•
dobór i podział długości sygnałów zielonych pomiędzy poszczególne grupy
uŜytkowników,
•
przeznaczenie pasów ruchu na wlotach skrzyŜowania, w tym dobór szerokości pasów
ruchu,
•
dobór kolejności faz i parametrów zmian cyklu sygnalizacyjnego w sygnalizacjach
dostosowujących się do zmian ruchu uŜytkowników.
W celu pogłębienia analiz testowałem wpływ trzech składników metody na uzyskiwane
rozwiązania. Pokazałem w ten sposób zasady uwzględniania wpływu:
•
znaczenia liczebności grup uŜytkowników poprzez wybór postaci funkcji oceny,
•
zewnętrznych priorytetów dla poszczególnych grup, określanych na przykład przez
zarządzającego systemem transportu, poprzez wprowadzenie wag,
•
preferencji uŜytkowników z poszczególnych grup, czyli uwarunkowań lokalnych,
wyraŜonych wartościami parametrów funkcji oceny.
Ocena elementu polega na obliczeniu wartości funkcji oceny z uwzględnieniem ocen
cząstkowych wyraŜonych wartościami funkcji satysfakcji i akceptacji oraz wag. Jako zmienne
cząstkowych funkcji oceny wykorzystuje się identyfikowane wcześniej wielkości, dobierane
stosownie do specyfiki konkretnego problemu.
Metody oceny warunków ruchu stosowane dotychczas w Polsce pozwalają dla rozwaŜanego
węzła (w formie skrzyŜowania czterowlotowego) określić PSR na podstawie strat czasu dla
uŜytkowników poruszających się w pojazdach (dla pojazdów ruchu ogólnego). Prezentowany
przykład pokazał, Ŝe w zaleŜności od przydzielonej długości sygnału zielonego oraz natęŜenia
ruchu pojazdów występują krańcowo róŜne PSR. Pozwala to ocenić aktualne lub
projektowane warunki ruchu, a takŜe odpowiednio dobrać wielkości charakteryzujące element
infrastruktury (na przykład szerokość pasa ruchu). Testowany przykład pokazał, Ŝe przy
duŜych natęŜeniach ruchu, PSR będzie niekorzystny niezaleŜnie od przydzielanej długości
sygnału zielonego i dobieranej szerokości pasa ruchu. W celu poprawy PSR konieczne byłoby
zwiększenie liczby pasów ruchu lub działania zmierzające do ograniczenia natęŜeń.
6
Metody obowiązujące w Polsce nie pozwalają na wyznaczenie warunków ruchu pieszych.
Warunki te wyznaczono z wykorzystaniem amerykańskiej metody HCM (Highway Capacity
Manual). W wyniku zastosowania metody HCM uzyskano ocenę elementu infrastruktury
(przejścia przez jezdnię na skrzyŜowaniu) wyraŜoną przez poziom obsługi (LOS). W
zaleŜności od przydzielonej długości sygnału zielonego oraz liczby pieszych uzyskano lepszą
lub gorszą ocenę. Istotne jest, Ŝe w zaleŜności od stosowanej formuły warunki ruchu
klasyfikowane są do róŜnych poziomów oceny.
Piesi oraz podróŜujący w pojazdach ujmowani są dotychczas w odrębnych metodach, których
wyniki nie mogą być w prosty sposób porównywane z uwagi na róŜną liczbę klas ocen.
Ocena według tych metod sprowadza się do wyliczenia średnich strat czasu (na ich podstawie
dokonuje się kwalifikacji do PSR lub LOS). W ocenie nie uwzględnia się więc: liczebności
grup uŜytkowników, ich indywidualnych (lokalnych) preferencji, w tym wpływu stanu
infrastruktury na ocenę oraz charakterystycznego dla percepcji człowieka rozmycia i
niepewności ocen. Nie ma takŜe, w procesie oceny, moŜliwości uwzględnienia preferencji
(priorytetów) dla wybranych grup uŜytkowników, a szerzej uwzględnienia wpływu
zarządzającego systemem transportu, na proces oceny elementu infrastruktury.
Zastosowana autorska metoda oraz jej narzędzia pozwalają ocenić element infrastruktury oraz
wybrać najlepszą opcję uwzględniając oceny uŜytkowników dla następujących problemów:
przydział długości sygnałów stosownie do zapotrzebowania, podział sygnału pomiędzy
opozycyjne grupy uŜytkowników, modyfikacje planów sygnalizacji polegające na wydłuŜaniu
lub skracaniu faz oraz na zamianie ich kolejności, dobór elementów przekroju poprzecznego
drogi stosownie do wymagań uŜytkowników z róŜnych grup, przydział pasów ruchu
stosownie do zapotrzebowania. Uzyskane rozwiązania kształtują element infrastruktury
stosownie do preferencji uŜytkowników z róŜnych grup oraz stosownie do wag narzuconych
przez zarządzającego systemem transportu. Uwzględnia się przydzielanie priorytetów dla
wybranych grup uŜytkowników, na przykład pieszych lub podróŜujących w pojazdach
transportu zbiorowego. Pokazałem, Ŝe preferowanie konkretnych grup uŜytkowników
moŜliwe jest na kilka sposobów. Testowałem wpływ szeregu składników metody na wynik
rozwiązania zadań: postaci funkcji oceny (ujmując w tym liczbę uŜytkowników w danej
grupie), preferencji wyraŜonych wagowo, wymagań uŜytkowników wyraŜonych parametrami
cząstkowych funkcji oceny (satysfakcji, FS i akceptacji, FA).
7
Wykazałem, Ŝe rozwiązanie zadań nie zaleŜy tylko od wielkości opisujących geometrię drogi
i zasady sterowania ruchem. Istotne są: wymagania uŜytkowników, w oparciu o które
wyznaczane są parametry cząstkowych funkcji oceny (uwarunkowania lokalne) oraz
konkretna postać funkcji oceny inaczej uwzględniająca wpływ grup o większej liczebności.
W jednym z problemów pojęcie dominującej grupy utoŜsamiono z wlotem, którego
uŜytkownicy formułują wysokie wymagania co do satysfakcji z elementu infrastruktury i
niskie co do akceptacji strat czasu. Podobne znaczenie ma utoŜsamienie grupy dominującej z
konkretnymi uŜytkownikami drogi. W dotychczasowych metodach (szczególnie w
stosowanych w Polsce) nie było moŜliwe ujęcie wszystkich wyŜej wymienionych aspektów.
Modyfikując wartości parametrów cząstkowych funkcji oceny uzyskuje się efekt
zastosowania priorytetu o dowolnym stopniu dla poszczególnych uŜytkowników (na przykład
dokonując zamiany kolejności faz, jeŜeli rzeczywiste straty czasu zbliŜają się do wartości
granicznych wyznaczanych z rozwiązania zadania). Parametry cząstkowych funkcji oceny
odzwierciedlają stopień priorytetu dla konkretnych relacji, bądź grupy uŜytkowników. Innym
sposobem nadania priorytetu jest zastosowanie wag na cząstkowe funkcje oceny – FS i FA.
Ocena elementu infrastruktury wyraŜana przez uŜytkowników z poszczególnych grup
wartościami parametrów funkcji FS i FA jest niezaleŜna od przypisywanych im priorytetów.
Jak pokazałem na przykładowych zestawach danych, nawet przy identycznych preferencjach
uŜytkowników w kaŜdej z grup moŜliwe jest uzyskanie róŜnych rozwiązań w zaleŜności od
przyjętych wag, a tym samym i stopnia priorytetu. Odzwierciedla się w tym przypadku wpływ
czynników zewnętrznych – zarządzającego systemem transportu (czy szerzej: miastem)
poprzez ustalanie zasad polityki transportowej, konkretne działania na jakimś ciągu
transportowym, inne uwarunkowania lokalne (na przykład uspokojenie ruchu). W ten sposób
uzyskiwane jest rozwiązanie poŜądane przez decydenta, niezaleŜnie od lokalnych preferencji
uŜytkowników. Nieco mniejsze jest znaczenie liczebności grup, zwłaszcza wobec przyjętej
metody uwzględniania pojedynczych uŜytkowników (w tym podróŜujących w pojazdach), a
nie pojazdów. Preferowane są w ten sposób środki transportu zbiorowego przewoŜące więcej
osób w pojedynczym pojeździe oraz ruch pieszy i rowerowy jako zuŜywające mniej
powierzchni w przewozie pojedynczego uŜytkownika.
Pokazałem wykorzystanie specyficznych zmiennych, którymi są ekwiwalenty agregujące
stosowne wielkości opisujące ruch: prędkość, przepustowość i straty czasu. Wyznaczenie
wartości tych agregowanych wielkości wymaga przyjęcia określonych wartości minimalnych
8
lub maksymalnych. Tak więc konkretna wartość danej wielkości zaleŜy nie tylko od
parametrów zadania (na przykład od parametrów cząstkowych funkcji oceny), ale takŜe od
przyjętych
poziomów odniesienia dla danej
wykorzystywana w
monografii
pośrednio
wielkości.
uwzględnia
Metoda
skonstruowana i
oddziaływania polityczne i
odwzorowuje ich wpływ na proces oceny elementu infrastruktury. Wykorzystanie
ekwiwalentów, a nie tradycyjnych wielkości opisujących ruch, pozwala na ujęcie złoŜoności
postrzegania warunków ruchu poprzez uŜytkowników, którzy nie kierują się ścisłymi
wartościami konkretnych wielkości, a jedynie subiektywnym odczuciem, nierzadko mylnie
interpretując obserwowaną sytuację.
Na podstawie uzyskanego zestawu wyników modyfikuje się element infrastruktury (w tym
sterowanie ruchem), tak aby osiągnąć ocenę uŜytkowników zbliŜoną do rozwiązania o
najwyŜszej ocenie. Zastosowanie proponowanej metody do oceny elementów infrastruktury
nie ogranicza się tylko do etapu projektowania takich rozwiązań. W oparciu o prezentowany
algorytm określiłem zasady pracy sterownika sygnalizacji, który aktualizowałby pracę
stosownie do preferencji uŜytkowników dla poszczególnych wlotów (lub relacji). Preferencje
oceniane są na bieŜąco stosownie do danych z detektorów oraz przyjętej metody
przekształcania tych danych na parametry cząstkowych funkcji oceny. Prostota uŜytego
algorytmu pracy pozwala na prowadzenie takich działań w czasie rzeczywistym (on line).
Ponadto, jeŜeli dysponuje się wariantami zagospodarowania elementu infrastruktury (na
przykład przeznaczenia poszczególnych pasów ruchu), to po wyznaczeniu wartości
zmiennych dla grup w konkretnych wariantach, bezproblemowy jest wybór opcji najbliŜszej
najwyŜej ocenionemu wariantowi. Pokazuje to zastosowanie metody jako narzędzia wyboru
wariantów albo sposobu poszukiwania rozwiązania najbardziej efektywnego.
W rozdziale 8 dokonałem podsumowania pracy prezentując efekty zastosowania metody oraz
zbierając wnioski z ogólnego podsumowania monografii. Uwypukliłem osiągnięcia i wkład
własny w rozwój dyscypliny naukowej budownictwo. Opisałem moŜliwości wykorzystania
efektów pracy oraz określiłem dalsze kierunki badań.
9
Inne (nie wchodzące w skład opisanego wyŜej osiągnięcia) opublikowane prace
naukowe oraz wskaźniki dokonań naukowych
Pozostałą aktywność naukową omawiam w dalszej części autoreferatu z wyróŜnieniem 5 jej
obszarów:
I.
Kształtowanie infrastruktury drogowej z uwzględnieniem uwarunkowań róŜnych
uŜytkowników i z wykorzystaniem nowoczesnych metod analitycznych.
II.
Badania nad ruchem pieszych i rowerzystów, w tym w aspekcie specyficznej
infrastruktury.
III.
Modelowanie podróŜy i prognozowanie ruchu w sieciach drogowych ze
szczególnym uwzględnieniem roli sterowania ruchem za pomocą drogowych
sygnalizacji świetlnych.
IV.
Zagadnienia związane z infrastrukturą transportu zbiorowego, w tym szynowego, z
uwzględnieniem aspektów optymalizacji i integracji.
V.
Uwarunkowania budowlane i infrastrukturalne polityk transportowych oraz
planów mobilności z uwzględnieniem modeli ruchu i powiązania z planowaniem
przestrzennym.
PowyŜsze obszary zostały przedstawione w porządku od zagadnień ściśle budowlanych
sytuujących się w dyscyplinie budownictwa drogowego, poprzez elementy modelowania w
inŜynierii ruchu, do badań wielodyscyplinowych z wprowadzeniem nowych elementów w
dyscyplinę budownictwa. Niektóre publikacje mogą być klasyfikowane do kilku z
powyŜszych obszarów.
Charakterystykę dorobku wypracowanego po uzyskaniu stopnia doktora nauk technicznych
zamykam krótkim opisem dotyczącym wcześniejszego okresu. Osiągnięcia naukowobadawcze oraz dorobek dydaktyczny i popularyzatorski przedstawiam w układzie zgodnym z
rozporządzeniem Ministra Nauki i Szkolnictwa WyŜszego z dnia 1 września 2011 r. w
sprawie kryteriów oceny osiągnięć osoby ubiegającej się o nadanie stopnia doktora
habilitowanego (Dz. U. Nr 196, poz. 1165) – załącznik numer 4. Na końcu autoreferatu
zamieszczam parametryczne podsumowanie dorobku naukowego.
10
Kształtowanie infrastruktury drogowej z uwzględnieniem uwarunkowań róŜnych
uŜytkowników i z wykorzystaniem nowoczesnych metod analitycznych – I. obszar
badań naukowych
Nowoczesne (heurystyczne) metody analityczne były przedmiotem publikacji [L24]
(Kruszyna M. „Wykorzystanie algorytmów genetycznych w wybranych zagadnieniach
inŜynierii ruchu drogowego”, LII. konferencja naukowa „Problemy naukowo – badawcze
budownictwa” Gdańsk – Krynica 11 – 16.09.06; Zeszyty Naukowe Politechniki Gdańskiej
603, Budownictwo Lądowe Nr 60) i [E25] (Kruszyna M. “Metody heurystyczne w
zagadnieniach inŜynierii ruchu drogowego”, Drogownictwo 10/2005).
W referacie [L24] wskazałem na moŜliwość wykorzystania algorytmów genetycznych do
optymalizacji zagadnień inŜynierii ruchu drogowego. Omówiłem klasyczny algorytm oraz
autorskie modyfikacje zmierzające do ujęcia specyfiki zadań występujących w inŜynierii
ruchu drogowego. Skoncentrowałem się na omówieniu specyficznych wielkości które stają
się zmiennymi decyzyjnymi w zadaniu optymalizacyjnym. Zaproponowałem oryginalny
sposób kodowania tradycyjnych wielkości uŜywanych w inŜynierii ruchu drogowego jako
ekwiwalenty ujmujące jakość obiektu drogowego. Takie ekwiwalenty w prosty sposób
wykorzystywane są do konstruowania cząstkowych funkcji celu. Pokazałem to na przykładzie
związanym z analizami podziału zadań przewozowych.
Celem artykułu [E25] była prezentacja moŜliwych zastosowań metod heurystycznych w
zagadnieniach badań ruchu drogowego. Z zamieszczonego przeglądu literatury światowej
wynikało, Ŝe zastosowań takich moŜe być wiele, ale w Polsce nie są one jeszcze powszechnie
uŜywane. Zaprezentowałem wybrane opracowania z ostatnich pięciu lat pokazując uŜywane
metody oraz ich zastosowanie. W dalszej części artykułu przedstawiłem wyniki prac
własnych z wykorzystaniem wnioskowania rozmytego oraz z zastosowaniem algorytmu
genetycznego do optymalizacji funkcjonowania drogowej sygnalizacji świetlnej.
Publikacja nawiązująca do idei oceny elementów infrastruktury drogowej z punktu widzenia
specyficznej grupy uŜytkowników [E47] (Kruszyna M. "Evaluation of distance between
pedestrian crossings by students in one of a Polish cities" Archives of Civil Engineering, vol.
59, no. 4.) jest elementem wspólnym dla opisywanego tu nurtu badań oraz nurtu drugiego
11
dotyczącego pieszych i rowerzystów (badania nad tymi grupami są nadal rzadko prowadzone
zarówno w skali Polski, jak i w publikacjach międzynarodowych). W artykule wskazałem, Ŝe
odległość pomiędzy sąsiadującymi przejściami przez jezdnię jest istotnym czynnikiem
determinującym decyzje pieszego odnośnie przekroczenia jezdni. Przeanalizowałem takie
odległości w jednym z polskich miast dla wybranych lokalizacji (dwadzieścia jeden miejsc).
Na podstawie kwestionariuszy (ankiet) skonstruowałem bazę danych składającą się z
dwuwymiarowych zmiennych: odległość pomiędzy przejściami i ocena tej odległości przez
studentów (ankietowanych). Highway Capacity Manual wprowadza koncepcję PSR
(“poziomów swobody ruchu”) dla pieszych. Jest moŜliwe aby stosować tę metodologię do
oceny infrastruktury wykorzystywanej przez pieszych, takŜe w kontekście przekraczania
jezdni. Z zasady, granice pomiędzy poszczególnymi PSR, definiowane są poprzez konkretne
wartości. Niektórzy badacze proponują wykorzystanie grupowania rozmytego do modyfikacji
wartości granic pomiędzy PSR. Baza danych, skonstruowana dla potrzeb badań, została
zanalizowana według podejścia rozmytego w celu stworzenia specyficznych klastrów.
Rozpatrywano róŜną liczbę klastrów, szczególnie trzy, w celu porównania z metodologią
PSR. KaŜda zmienna została wzbogacona o trzeci wymiar reprezentujący wartość funkcji
przynaleŜności. Uzyskane wartości w ocenie odległości pomiędzy przejściami są podobne do
znanych z literatury. Niestety, odległości o wysokiej ocenie nie są często stosowane w
praktyce. Sugeruje to potrzebę realizacji dodatkowych przejść przez jezdnie, szczególnie w
obszarach centralnych miast gdzie ruch pieszych powinien mieć duŜe znaczenie.
Moim wkładem w rozwój dyscypliny budownictwo w ramach niniejszego obszaru badań jest
kompleksowe uwzględnienie wszystkich uŜytkowników infrastruktury drogowej ze
wskazaniem specyficznych, dotąd nie studiowanych uwarunkowań. Jako jeden z pierwszych
naukowców wykorzystałem nowoczesne metody analityczne, w tym algorytmy genetyczne
oraz grupowanie rozmyte do oceny i kształtowania elementów infrastruktury drogowej.
12
Badania nad ruchem pieszych i rowerzystów, w tym w aspekcie specyficznej
infrastruktury – II. obszar badań naukowych
W ramach badań dotyczących pieszych i rowerzystów wskazać moŜna na publikacje: [A2]
(Kruszyna M., Rychlewski J. “Influence of approaching tram on behaviour of pedestrians in
signalised crosswalks in Poland” Accident Analysis and Prevention. 2013, vol. 55, June, s.
185-191), [E17] (Kruszyna M. „The green light time split at pedestrian crossing with
consideration of different road users” Archives of Transport 3/03), [E27] (Kruszyna M
„Rower jako element systemu transportu kombinowanego Bike and Ride”, rozdział w
ksiąŜce: „Miasto przyjazne pieszym i rowerzystom”, Warszawa, TransEko 2007), [E32]
(Kruszyna M. „Dodatkowe przejścia przez jezdnie jako rozwiązanie poprawiające warunki
ruchu pieszych na skrzyŜowaniu” Transport Miejski i Regionalny. 2010, nr 11, s. 17-21),
[E19] (Gasz K., Kruszyna M. „Analizy procesu zgłoszeń pieszych do przejścia przez
jezdnię”, Drogi i Mosty 2/2004).
Badania [A2] przeprowadzono w dwóch polskich miastach (Wrocław i Poznań), a dotyczyły
one wpływu tramwaju zbliŜającego się do przystanku na zachowania pieszych chcących
przejść przez jezdnię. Pomiary polegały na liczeniu pieszych czekających na sygnał zielony,
przechodzących przy świetle czerwonym bez zagroŜenia (bezpiecznie) lub w sytuacji
niebezpiecznej z rozróŜnieniem sytuacji z nadjeŜdŜającym tramwajem lub bez. ZałoŜono Ŝe
zachowania pieszych mogą być róŜne w zaleŜności od faktu przyjazdu lub nie pojazdu
komunikacji zbiorowej oraz przy uwzględnieniu, Ŝe we Wrocławiu funkcjonują sygnalizacje
stałocykliczne, a w Poznaniu – dostosowujące się do zmian ruchu. Po analizie
zgromadzonych danych stwierdzono wpływ zbliŜającego się tramwaju na przyrost liczby
osób przekraczających jezdnię przy sygnale czerwonym (w tym w sposób niebezpieczny).
Prowadzi to do konkluzji, Ŝe sygnalizacje powiązane z przystankiem powinny mieć
algorytmy uwzględniające uruchomienie sygnału zielonego jeszcze przed wjazdem tramwaju
na przystanek, tak aby nie prowokować pieszych do niebezpiecznych zachowań. Innym
osiągnięciem badań jest identyfikacja dodatkowego czynnika wpływającego na zachowania
pieszych.
Podział długości światła zielonego rozpatrywany w [E17] jest waŜnym zagadnieniem w
sterowaniu ruchem drogowym. Jak dotąd problem ten był analizowany wyłącznie dla
13
kolizyjnych grup lub kolizyjnych relacji pojazdów. Uwzględnienie potrzeb innych niŜ
pojazdy uŜytkowników dróg jest waŜne na przejściach dla pieszych szczególnie w centrum
miasta. W artykule [E17] przyjąłem straty czasu jako parametr ruchu wykorzystany do
podziału długości światła zielonego dla pieszych i podróŜujących w pojazdach. W pierwszej
części publikacji przedstawiłem podstawowe zaleŜności matematyczne do podziału długości
światła zielonego. Następnie analizowałem odmienne typy strat czasu: rzeczywiste i
subiektywne, a takŜe znaczenie tych strat. Wpływ strat czasu oraz liczby uŜytkowników na
podział długości światła zielonego został pokazany na przykładzie numerycznym.
W pozycji [E27] omówiłem wybrane aspekty systemu transportu kombinowanego bazującego
na współpracy roweru z transportem zbiorowym. Opisałem przykładowe rozwiązania systemu
(Monachium, Amsterdam, Seattle). Podałem zasady projektowania stacji przesiadkowych i
przykłady
rozwiązań
przechowywania
rowerów.
Przedstawiłem
takŜe
propozycje
wprowadzenia systemu „Bike and Ride” do Wrocławia.
W artykule [E32] zestawiłem przykładowe i charakterystyczne sytuacje związane ze
sterowaniem ruchem za pomocą sygnalizacji na skrzyŜowaniach wraz z omówieniem
rozwiązań korzystnych i niekorzystnych dla pieszych. Opisałem takŜe rozwiązanie wprowadzenia dodatkowych przejść przez jezdnie pokazując istniejące oraz proponowane
lokalizacje.
W artykule [E19] opisano analizy procesu zgłoszeń pieszych do przejścia przez jezdnię.
Podstawą badań były pomiary i obserwacje ruchu pieszych wykonane na kilkunastu
przejściach we Wrocławiu. Przejścia te wyposaŜone są w sygnalizację świetlną oraz cechują
się znaczną liczbą pieszych oraz pojazdów. Scharakteryzowano zmiany liczby zgłaszających
się pieszych dla róŜnych interwałów pomiarowych (w tym na długości cyklu) oraz rozkład
odstępów zgłoszeń. Wykonano analizę widmową szeregów czasowych procesu zgłoszeń oraz
analizę autoregresji. W podsumowaniu artykułu omówiono potencjalne moŜliwości
wykorzystania wyników wykonanych analiz. Ostatnia, z wyŜej wymienionych pozycji
dowiązuje się do kolejnego obszaru badań, dotyczącego modeli ruchu.
Badania nad ruchem pieszych i rowerzystów posiadają stosunkowo nieliczną literaturę.
Pogłębienie zrozumienia procesów ruchu tych uŜytkowników infrastruktury drogowej, w tym
zachowań względem sygnalizacji świetlnej jest waŜnym wkładem w rozwój dziedziny
14
budownictwa. Zidentyfikowane problemy, procesy oraz prezentowane rozwiązania pozwolą
lepiej i efektywniej kształtować infrastrukturę drogową.
Modelowanie podróŜy i prognozowanie ruchu w sieciach drogowych ze
szczególnym uwzględnieniem roli sterowania ruchem za pomocą drogowych
sygnalizacji świetlnych – III. obszar badań naukowych
Pierwsza, z przytaczanych tu prac, [A1] (Kruszyna M., Mackiewicz P., Szydło A “Influence
of pedestrians entry process on pedestrian delays at signal-controlled crosswalks”. Journal of
Transportation Engineering. 2006 vol. 132, nr 11, s. 855-861) wywodzi się z nurtu badań nad
ruchem pieszych, ale wskazuje na aspekty modelowania w sytuacji stosowania drogowych
sygnalizacji świetlnych. Autorzy załoŜyli, Ŝe na straty czasu pieszych przy przejściu przez
jezdnię wyposaŜonym w sygnalizację ma wpływ proces dojścia do przejścia. Dotychczasowe
modele bazowały na typowych sytuacjach i zazwyczaj nie uwzględniały parametrów
opisujących proces dojścia. UŜycie tych modeli prowadzi do niewłaściwej estymacji strat
czasu, zwłaszcza w sytuacji gdy proces dojścia nie ma regularnego charakteru.
Przeprowadzono szereg pomiarów rejestrując straty czasu. Następnie porównano mierzone
wartości z uzyskiwanymi dotychczasowymi modelami. Wskazano na sytuacje, w których
istniejące modele nie estymują w zadawalający sposób strat czasu. Zaproponowano nowe
modele do obliczania strat. Wskazano na uŜyteczność nowych modeli. PowyŜsza pozycja jest
najczęściej cytowaną publikacją w moim dorobku (8 cytowań), co świadczy o uŜyteczności
poruszanej tematyki.
W ramach badań związanych z modelowaniem wskazać moŜna na kolejne prace powiązane z
tematyką sygnalizacji: [E33] (Kruszyna M. “Quantitative evaluation of the functionality of
traffic management systems on the examples from Polish cities”, rozdział w ksiąŜce:
“Contemporary transportation systems: selected theoretical and practical problems: the
development of transportation systems” Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2010) i
[E22] (Kruszyna M., Szydło A. „Optymalizacja podziału sygnału zielonego na przejściu dla
pieszych w oparciu o średnie straty czasu”, Drogi i mosty 3/2004).
15
Rzeczywiste efekty strategii sterowania przyjętej w [E33] zaleŜeć będą od lokalnych
warunków. Na część z nich moŜe mieć wpływ projektant: długość cyklu i poszczególnych
faz, załoŜone maksymalne wydłuŜenia i skracania faz. Wystąpią jednak uwarunkowania od
projektanta niezaleŜne, jak np.: długości czasów międzyzielonych, czy zaleŜności pomiędzy
parametrami sterowania. Przedstawione rozwiązania dotyczyły skrzyŜowań wyodrębnionych.
Koordynacja w arterii lub w sieci połączeń narzuca dalsze ograniczenia moŜliwości ingerencji
w układ cyklu. Warto wtedy zaprogramować „sztywny” (nieakomodowany) program
preferujący transport zbiorowy (np. ustawienie koordynacji typu zielona fala pod specyfikę
ruchu tramwajów, a nie innych pojazdów). Alternatywą moŜe być acykliczne sterowanie
zaleŜne od ruchu (np. sterowanie grupami) z silną preferencją dla grup transportu zbiorowego.
W artykule [E22] przedstawiono optymalizację podziału sygnału zielonego pomiędzy róŜnych
uŜytkowników drogi (pieszych oraz pojazdy) na przejściu przez jezdnię. Zaproponowano
dwie funkcje celu ujmujące sumę i róŜnicę średnich strat czasu uŜytkowników. Określono
zmienne decyzyjne oraz warunki ograniczające. Wykazano na przykładzie numerycznym, Ŝe
optymalizacja według tych funkcji daje róŜne rezultaty oraz Ŝe optymalizacja w oparciu o
róŜnicę strat czasu jest korzystniejsza dla pieszych. Stosowanie konkretnych funkcji celu
moŜe w róŜnym stopniu preferować pieszych, bądź pojazdy.
Inne, konstruowane modele powiązane były z elementami sieci drogowych: [E2] (Kruszyna
M., Szydło A. „A simulation research on vehicles flow in public transport network”
Archieves of Transport 4/00), [L6] (Kruszyna M., Szydło A. „Porównanie modeli:
deterministycznego i stochastycznego w modelowaniu ruchu pojazdów komunikacji
zbiorowej” w XLVII konferencja naukowa „Problemy naukowo – badawcze budownictwa”
Opole – Krynica 16 – 21. 09.01), [E23] (Kruszyna M. “Propozycja prognozy ruchu dla
autostrad i dróg ekspresowych w Polsce”, Drogownictwo 1/2005), [L8] (Kruszyna M.
„Wielkość parkingu jako czynnik dodatkowy wpływający na powstawanie ruchu drogowego”
w XLVIII konferencja naukowa „Problemy naukowo – badawcze budownictwa” Opole –
Krynica 15 – 20.09.02).
Publikacja [E2] prezentowała: załoŜenia, metodykę i wyniki badań przepływu pojazdów
transportu zbiorowego w specyficznych sieciach transportowych (drogowych). Analizie
poddano element sieci składający się z dwóch skrzyŜowań oraz odcinka pomiędzy nimi, na
którym zlokalizowano wydzielone pasy dla pojazdów transportu zbiorowego (tramwaje i
autobusy). Nie uwzględniono przystanków. Analizowano wpływ deterministycznych i
16
probabilistycznych parametrów na straty czasu pojazdów. Badania przeprowadzono na
oryginalnym modelu symulacyjnym. W artykule [L6] dokonano rozwinięcia powyŜszej
tematyki dokonując porównania efektów pracy modelu stochastycznego z deterministycznym.
Wskazano na sytuacje, w których czynniki losowe są nieistotne, stąd moŜliwe wtedy jest
stosowanie prostych modeli deterministycznych.
W artykule [E23] analizowałem specyfikę ruchu na autostradach i drogach ekspresowych
(określanych w skrócie jako sieć A-S). Stwierdziłem, Ŝe istniejące i stosowane metody
prognozowania ruchu mogą być nieadekwatne do specyfiki sieci A-S. Dla dróg w
międzynarodowej sieci transportowej naleŜy przewidywać większy wzrost ruchu niŜ na
drogach w sieci krajowej. Ruch na takich drogach posiada ponadto odmienną strukturę
rodzajową, z większym udziałem pojazdów cięŜkich. Sieci dróg A-S cechują się większą
dynamiką wzrostu ruchu od dróg niŜszych klas. Na podstawie obserwacji w krajach Europy
Zachodniej rozwoju sieci A-S i ruchu na nich wskazać moŜna na pewne cechy wspólne
takiego wzrostu. Po pierwsze jest on ściśle związany ze wzrostem długości sieci połączeń i
włączaniem ich do międzynarodowej sieci drogowej. Po drugie wskaźniki wzrostu ruchu są
wyraźnie wyŜsze niŜ dla innych dróg. Wyprowadzona przeze mnie metoda pozwoliła na
zróŜnicowanie SDR dla poszczególnych odcinków drogi z uwzględnieniem specyfiki ruchu
bliskiego i dalekiego. Proponowaną metodę prognozy moŜna zastosować do projektowanych
odcinków przyszłej sieci A-S w Polsce. ZróŜnicowanie ruchu na poszczególnych odcinkach
wynikać będzie z rejestrowanych dziś róŜnic dla ruchu bliskiego.
Dodatkowe czynniki wpływające na modelowanie ruchu do obiektów handlowych
zaproponowałem w publikacji [L8]. Jako przykład takiego czynnika zbadałem wpływ
wielkości parkingu na wielkość ruchu generowanego przez obiekt handlowy porównując
wartości
uzyskiwane
tradycyjnymi
modelami
z
wynikami
pomiarów
dla
kilku
charakterystycznych obiektów (róŜniących się między innymi wielkością powierzchni
sprzedaŜy, wielkością parkingu, lokalizacją). Na mocy stwierdzonego dodatkowego wpływu
skonstruowałem model matematyczny uwzględniający dodatkowy czynnik.
Pozycja [L33] (Kruszyna M. „Modelowanie podróŜy dla wybranych tras kolejowych w
okolicy Wrocławia” Zeszyty Naukowo-Techniczne Stowarzyszenia InŜynierów i Techników
Komunikacji Rzeczpospolitej Polskiej w Krakowie. Seria Materiały Konferencyjne. 2010, nr
94, s. 146-158) wskazuje na łączenie aspektów modelowania z problematyką transportu
17
zbiorowego. Na początku referatu opisałem trasy kolejowe w okolicy Wrocławia. W dalszej
kolejności omówiłem elementy modelu podróŜy wykraczające poza dotychczas stosowane
podejścia. Jako przykład funkcjonowania modelu pokazałem trasę Sobótka – Wrocław.
Następnie omówiłem propozycje nowych tras w okolicy Wrocławia. W podsumowaniu
referatu sformułowałem postulaty do efektywnego modelowania podróŜy dla tras kolejowych.
Mój wkład w rozwój dziedziny budownictwa w ramach trzeciego obszaru badań naukowych
polega na budowie oryginalnych modeli ruchu z uwzględnieniem dotychczas nie stosowanych
elementów, takich jak: specyfika dróg ruchu szybkiego, oddziaływanie obiektów handlowych,
modelowanie podróŜy koleją w sytuacji ograniczonego zestawu danych wejściowych.
Badania
związane
z
powiązaniem
procesów
powstawania
i
rozkładu
ruchu
z
zaawansowanymi algorytmami pracy sygnalizacji świetlnych wniosły waŜne elementy w
postaci oryginalnych i efektywnych strategii sterowania. Niektóre z rozwiązań zostały
wdroŜone w praktyce.
Zagadnienia związane z infrastrukturą transportu zbiorowego, w tym
szynowego, z uwzględnieniem aspektów optymalizacji i integracji – IV. obszar
badań naukowych
Zagadnienia dotyczące transportu zbiorowego wykraczające poza problematykę modelowania
analizowane były przeze mnie w aspektach: kształtowania i optymalizacji infrastruktury,
dostępności
przestrzennej,
oceny funkcjonalnej,
optymalizacji.
PowyŜsze elementy
zilustrować moŜna następującymi publikacjami: [E18] (Kruszyna M. “Metoda zwiększania
przepustowości tras ruchu tramwajowego”, rozdział w monografii “Rejestracja i
przetwarzanie danych w telematycznych systemach transportu”, wydawnictwo Politechniki
Śląskiej, Gliwice 2003), [E11] (Kruszyna M., Makuch J. „Koncepcja usprawnienia połączeń
kolejowych na trasie Wrocław – Jelenia Góra”, Technika Transportu Szynowego 6/03), [E28]
(Kruszyna M. „Studia nad integracją głównej stacji kolejowej z siecią tramwajową we
Wrocławiu”. Transport Miejski i Regionalny. 2008, nr 9, s. s. 2-5), [E37] (Kruszyna M.
„Zintegrowane węzły przesiadkowe kolejowo-drogowe przy małych stacjach i przystankach
kolejowych” Transport Miejski i Regionalny. 2012, nr 2, s. 2-4), [E34] (Wild P., Kruszyna M.
„Postulowane
elementy
rozwoju
Wrocławskiego
Węzła
Kolejowego”,
Przegląd
Komunikacyjny. 2010, R. 65, nr 4-6, s. 18-22), [E41] (Kruszyna M. „Dworzec kolejowy jako
18
węzeł mobilności” Przegląd Komunikacyjny. 2012, R. 67, nr 10, s. 34-37), [E45] (Kruszyna
M. „Model integracji przewozów pasaŜerskich w województwie dolnośląskim” Przegląd
Komunikacyjny 2013, R. 68, nr 11, s. 18-22).
W artykule [E18] przedstawiłem koncepcję wspomagania przejazdu tramwajów przez
skrzyŜowanie poprzez wydłuŜanie lub skracanie faz. Opisałem stosunkowo prostą sytuację,
gdzie tramwaje przejeŜdŜają tylko w jednej relacji na wprost, tak jak główna relacja kołowa.
Konieczność realizacji dwóch faz kolizyjnych wobec ruchu tramwajów spowodować moŜe
jednak znaczne zaburzenia ruchu tramwajów i duŜe straty czasu. Określiłem strategię
sterowania i podałem sposób wyznaczenia strat czasu. Problem przedstawiłem jako zadanie
optymalizacyjne. DuŜą uwagę skupiłem na zapisie formalnym algorytmu akomodacji.
W artykule [E11] autorzy zaproponowali działania mające na celu usprawnienie kolejowych
połączeń regionalnych na obszarze Dolnego Śląska (pomiędzy Wrocławiem a Jelenią Górą).
Działania te obejmują nie tylko modernizacje istniejących odcinków, ale i budowę nowych z
uwzględnieniem atrakcyjności tras kolejowych w regionie i moŜliwości oŜywienia ruchu
lokalnego. Celem publikacji było pokazanie moŜliwości rozwoju kolejowych połączeń
regionalnych i tym samym moŜliwości zwiększenia udziału kolei w przewozach pasaŜerskich,
a takŜe zainteresowanie pomysłem społeczności i władz lokalnych nie tylko z analizowanego
obszaru, ale i innych o podobnym charakterze.
W artykule [E28] studiowałem aspekty integracyjne w transporcie zbiorowym ze
szczególnym uwzględnieniem kolei i stacji węzłowych. DuŜe stacje kolejowe, jako obciąŜone
znacznym ruchem pasaŜerskim, posiadają rozbudowany układ torów i peronów. Zajmują
sporo terenu i towarzyszy im duŜy budynek dworca. Stacja taka jest jednocześnie powaŜnym
generatorem ruchu miejskiego – pasaŜerów kolei, docierających do dworca najczęściej za
pomocą środków komunikacji zbiorowej. Zapewnienie dobrego skomunikowania tych dwóch
środków transportu jest zadaniem niełatwym choćby z uwagi na gabaryty stacji. W
sąsiedztwie dworca przebiega często wiele linii miejskiego transportu zbiorowego
prowadzonych licznymi trasami, co dodatkowo utrudnia kształtowanie funkcjonalnych
węzłów integracyjnych. Tymczasem sprawne połączenie komunikacji zamiejskiej z miejską
stanowić moŜe o wyborze środka transportu (indywidualny a zbiorowy) i ma wpływ na
podział zadań przewozowych. Podkreśliłem, Ŝe główne stacje kolejowe oprócz pociągów
dalekobieŜnych obsługiwać mogą takŜe kolej podmiejską, czy nawet miejską. Integracja kolei
19
aglomeracyjnej z komunikacją miejską moŜe zatem przyczynić się do obniŜenia natęŜeń
ruchu samochodów docierających do centrum miasta i tym samym przyczynić się do
rozładowania zatorów komunikacyjnych. Podobnie, w artykule [E37] omawiałem rolę
węzłów przesiadkowych w transporcie zbiorowym. Scharakteryzowałem węzły przy małych
stacjach i przystankach kolejowych. oraz rozplanowanie stanowisk postojowych dla
autobusów z zastosowaniem krawędzi piłowej.
Autorzy artykułu [E34] stwierdzili, Ŝe w ramach opracowania projektowego dotyczącego
przebudowy Wrocławskiego Węzła Kolejowego naleŜy od razu przewidzieć kwestię budowy
systemu kolei miejskiej i metropolitalnej. Zaprezentowane idee obu autorów wykazują wiele
zbieŜnych elementów. Elementy rozbieŜne koncepcji wskazują na potrzebę dyskusji nad
ostatecznym kształtem Wrocławskiego Węzła Kolejowego.
Artykuł [E41] przedstawia ideę węzła mobilności jako rozszerzenie koncepcji węzła
przesiadkowego w zintegrowanym systemie transportu. Węzły mobilności koncentrują się na
popytowej stronie transportu. Istotna jest tu nowa, poszerzona definicja mobilności, jako
elementu aktywności człowieka, który moŜna kształtować. W artykule postulowałem
wykreowanie systemu węzłów mobilności dla aglomeracji w oparciu o główne stacje
kolejowe. RozwaŜania ogólne oparte na przykładzie z Kanady uzupełnione są koncepcją
lokalizacji węzłów mobilności w aglomeracji wrocławskiej. Wskazałem na potencjalne
korzyści takich rozwiązań. Prezentowane zagadnienia mogą mieć znaczenie w sytuacji
opracowywania aktualnie w Polsce planów transportowych.
W artykule [E45] sformułowałem załoŜenia i uwarunkowania do realizacji zintegrowanego
systemu przewozów pasaŜerskich w skali województwa. Obszarem zainteresowania jest
Dolny Śląsk, ale prezentowany model moŜe być uogólniony na dowolny inny obszar. Jako
bazę dla siatki połączeń wskazałem wewnętrzne osie kolejowe. Pokazałem problematykę
integracji tych osi w korytarzami zewnętrznymi oraz liniami o charakterze lokalnym
(aglomeracyjnym). Artykuł jest punktem wyjścia do bardziej szczegółowych rozwaŜań,
między innymi dla poszczególnych aglomeracji Dolnego Śląska. Dwie ostatnie pozycje z
powyŜszego opisu zaliczyć juŜ moŜna do V. nurtu badań, dotyczącego zagadnień szerszych i
wielodyscyplinowych.
20
W niniejszym obszarze wymienić moŜna natomiast jeszcze dwie pozycje: [A3] (Kruszyna M.
"Problems of efficient connection some suburban areas with the city") i [A4] (Kruszyna M.
"A novel approach to plan the high speed rail network with consideration of timetable
conditions"), aktualnie na etapie recenzji, ale istotne dla prezentacji dorobku naukowego.
Głównym celem badań prowadzonych w [A3] jest ocena potencjalnych opcji systemu
transportu zbiorowego pod kątem ich przydatności dla obsługi obszarów podmiejskich.
Ponadto wyprowadziłem tam nową metodę oceny, która bazuje na pojęciu dostępności
transportu. Analizowałem trzy opcje systemu: istniejący układ linii autobusowych,
modyfikacje tego układu z włączeniem linii kolei podmiejskiej, futurystyczny system
autobusu na Ŝyczenie (Dial-a-Ride) dla trzech horyzontów czasowych: 2002, 2012 i 2022
(prognoza). Skonstruowałem dwie miary dostępności: przestrzenną i czasową, których
wyznaczenie wymaga zgromadzenia stosunkowo prostego zestawu danych (liczba budynków,
czasy przejazdu, częstotliwość obsługi). W konkluzji analiz artykułu [A3] stwierdzam, Ŝe
jedynie zaawansowany system Dial-a-Ride moŜe zaoferować dobrą dostępność do transportu
publicznego na terenach podmiejskich, zwłaszcza wobec konkurencji z prywatnym
samochodem.
Studium
przypadku
przeprowadziłem
dla
wybranej
miejscowości
zlokalizowanej w sąsiedztwie Wrocławia. Wyniki prac mogą być jednak adaptowane dla
innych miast i krajów wobec podobieństwa procesów (de)urbanizacji i funkcjonowania
systemów transportowych. Artykuł [A4] dotyczy zagadnienia koordynacji planowania
nowych linii kolejowych z zakładanym standardem obsługi (rozkładem jazdy). Ilustrując
problem przykładami zrealizowanych kolei duŜych prędkości w Hiszpanii, Japonii i Korei
Południowej oraz planami z USA, prezentuję rozwaŜania dotyczące planowanej linii Y w
Polsce. Problemy zidentyfikowane dla tego planu mają aspekt uniwersalny. Wskazuję nowe
podejście do planowania inwestycji oraz róŜnorodne uwarunkowania kształtowania
infrastruktury transportu lądowego.
Efekty moich badań naukowych z obszaru związanego z infrastrukturą transportu zbiorowego
wniosły w rozwój dyscypliny budownictwo istotne modele integracji przewozów róŜnego
typu w węzłowych punktach sieci, takich jak dworce przesiadkowe, nowe koncepcje
kształtowania sieci, lokalizacji stacji i punktów węzłowych z uwzględnieniem optymalizacji
rozkładów jazdy. Wprowadziłem i testowałem takŜe nowe miary dostępności i oceny jakości.
21
Uwarunkowania budowlane i infrastrukturalne polityk transportowych i planów
mobilności z uwzględnienie, modeli ruchu i powiązania z planowaniem
przestrzennym – V. obszar badań naukowych
Niniejszy obszar oznacza badania z zakresu planowania przestrzennego, zarządzania, czy
organizacji przewozów. Intencją autora jest wzbogacenie dyscypliny budownictwa
drogowego o metodykę, narzędzia i procedury stosowane w innych działach nauki. Z drugiej
strony, wyniki badań formułowanych w tych działach mogą rzutować na rozwiązania
projektowe, standardy i metody stosowane w budownictwie. Podsumowaniem prac
prowadzonych w niniejszym nurcie są publikacje: [E31] (Kruszyna M. „Infrastruktura
komunikacyjna i transportowa Wrocławia”, rozdział w ksiąŜce „Problemy społeczne w
przestrzeni Wrocławia” Warszawa. Wydawnictwo Naukowe Scholar, 2010. s. 61-82), [E3]
(Kruszyna M. „ZałoŜenia modernizacji systemu komunikacji zbiorowej we Wrocławiu”,
rozdział w ksiąŜce: „Miejska komunikacja zbiorowa - szanse i zagroŜenia. Materiały
pokonferencyjne z lat 1998-2000” Wrocław: Polski Klub Ekologiczny - Okręg Dolnośląski,
2000. s. 157-166), [L37] (Kruszyna M. „W kierunku „polityki mobilności” – kluczowe
aspekty przekształcania dotychczasowych polityk transportowych” IX. Konferencja
Naukowo-Techniczna
„Problemy
komunikacyjne
miast
w
warunkach
zatłoczenia
motoryzacyjnego” Poznań-Rosnówko 19-21.06.2013), [E36] (Kruszyna M. „Niektóre aspekty
nowej ustawy o publicznym transporcie zbiorowym” Przegląd Komunikacyjny. 2011 R. 66,
nr 1/2, s. 58-60), [L35] (Kruszyna M. „InŜynieria ruchu a kształtowanie mobilności”
„Nowoczesny transport publiczny w obszarach zurbanizowanych : VIII konferencja
naukowo-techniczna z cyklu : problemy komunikacyjne miast w warunkach zatłoczenia
motoryzacyjnego”, Poznań, Rosnówko, 15-17 czerwca 2011), [L4] (Rudnicki A., Dudek M.,
Kruszyna M. „Problemy rozwoju sieci ulic Krakowa, Poznania, Warszawy i Wrocławia –
studium porównawcze” w XLVI konferencja naukowa „Problemy naukowo – badawcze
budownictwa” tom IV „Infrastruktura inŜynieryjna miast” Wrocław – Krynica 17 – 22.
09.00).
W pracy [E31] podniesiono, Ŝe Wrocławska Polityka Transportowa jako Uchwała Rady
Miasta jest dokumentem wpisującym się w aktualne tendencje europejskie kształtowania
systemu transportowego miasta. Opisane cele i proponowane działania wydają się być
prawidłowe w świetle doświadczeń innych ośrodków oraz rozwaŜań modelowych. Realizacja
22
zapisów Polityki Transportowej jest jednak problematyczna wobec braku rozwiązań
instytucjonalnych wspomagających wdraŜanie zapisów Uchwały. Za ogólnie rozumianą
komunikację
we
Wrocławiu
odpowiadają
róŜne
jednostki
rozproszone
pomiędzy
poszczególne Departamenty i podlegające pod poszczególnych Wiceprezydentów. Przy braku
koordynacji działań trudno jest ocenić poszczególne zamierzenia i inwestycje pod kątem
zgodności z zasadami Polityki Transportowej. Wydaje się, Ŝe niektóre realizacje stoją nawet
wbrew konkretnym zapisom, a z pewnością nie przyczynią się do osiągnięcia postulowanych
celów. Stwierdziłem, Ŝe konieczna jest integracja zarządzaniem transportem we Wrocławiu w
bardzo szerokim rozumieniu tego pojęcia. Na stan transportu w mieście i jego otoczeniu
wpływ mają nie tylko działania inwestycyjne (budowa dróg, tras tramwajowych), nie tylko
równieŜ działania planistyczne i organizacyjne (kierunki rozwoju, system opłat), ale takŜe
elementy oddziaływania na społeczeństwo, takie jak promocja określonych zachowań
komunikacyjnych, stymulowanie zainteresowania nowymi sposobami podróŜowania itp. W
ramach tych działań coraz większą rolę wiodą nowoczesne metody wymiany informacji (tak
zwana telematyka). NieduŜe, czy wręcz Ŝadne zainteresowanie Miasta w rozwój tych dziedzin
zarządzania transportem moŜe mieć juŜ w niedalekiej przyszłości powaŜne konsekwencje w
sensie wyboru sposobu podróŜowania przez mieszkańców Wrocławia i okolic.
W publikacji [E3] rozwaŜałem moŜliwości usystematyzowania procesów modernizacji
systemów transportowych. W szczególności omawiana modernizacja dotyczyć ma dwóch z
elementów systemu: sieci oraz taryf. Przekształcenia organizacyjne nie zastąpią działań
technicznych: budowy nowych tras, czy wydzielania istniejących z ruchu ogólnego,
wprowadzania priorytetów na skrzyŜowaniach z sygnalizacją świetlną, przebudowy węzłów,
ale w świetle przedstawionych wymagań, stawianych dziś środkom transportu w miastach,
uznać je naleŜy za podstawę wszelkich działań usprawniających. ZauwaŜyłem, Ŝe Ŝadne z
działań technicznych nie przyniesie zadawalających efektów w sytuacji niesprawnego
systemu i jego konsekwencji: braku konkurencyjności wobec innych środków transportu,
zmniejszającej się liczby pasaŜerów, czyli mniejszych wpływów. SpostrzeŜenie to odnieść
moŜna do programu modernizacji linii tramwajowej nr 7 we Wrocławiu. Dzisiejsza
organizacja sieci zniechęca do przesiadania się (długi czas oczekiwana na pojazd innej linii
związany z niską częstotliwością, zdezintegrowane połączenia i brak punktów węzłowych).
W tym wypadku nawet właściwe kształtowanie punktów węzłowych na trasie 7 nie
rozwiązuje problemu. Podobnie, bez dobrze zorganizowanego systemu transportu zbiorowego
w mieście, nie ma sensu zabierać się za integrację miasta z regionem, organizację związków
23
transportowych, współpracę z koleją i przewoźnikami prywatnymi. WaŜnym aspektem zmian
systemowych jest brak inwestycji. Oznacza to niewielki koszt wdroŜenia w porównaniu z
kosztem budowy nowych tras. Być moŜe dlatego zagadnienie to bywa lekcewaŜone i jak
dotąd poświęca się mu niewiele uwagi. Usprawnienie systemu moŜe jednak przynieść
powaŜny efekt mierzony np. wzrostem liczby pasaŜerów. Wydaje się być niezbędną podstawą
wszelkich innych działań.
Artykuł [L37] dotyczył proponowanych ewolucji dokumentów o nazwie „Polityka
transportowa”. W procesie oceny i aktualizacji Polityk Transportowych formułuje się
potrzebę zmiany podejścia od podaŜowej do popytowej strony transportu, co wyraŜa się
przesunięciem punktu cięŜkości działań od infrastrukturalnych na moderujące zachowania
komunikacyjne uŜytkowników. Zachowania komunikacyjne mogą być utoŜsamiane z
mobilnością, w szerszym, międzynarodowym jej znaczeniu. Stąd pojawiają się modyfikacje
takŜe w nazewnictwie dokumentów określanych teraz jako Polityka Mobilności. Za zmianą
nazewnictwa powinno pójść przeformułowanie treści dokumentów, stosowne do nowego
punktu cięŜkości. Zaproponowałem nowe, oryginalne nazewnictwo oraz podałem przykłady
szczegółowych zapisów Polityki Mobilności. Przedstawiana metodyka moŜe mieć
zastosowanie w dowolnym ośrodku.
Artykuł [E36] dotyczył aspektu wdroŜenia nowej Ustawy „O publicznym transporcie
zbiorowym” uchwalonej 16. grudnia 2010 r. Ustawa określiła zasady organizacji i
funkcjonowania przewozu osób w transporcie drogowym, kolejowym i innym. Określiła
takŜe zasady finansowania regularnego przewozu osób. Jest to dostosowanie polskiego prawa
do regulacji UE obejmujących między innymi organizację publicznego transportu zbiorowego
na zasadach konkurencji regulowanej. Ustawa wprowadza duŜe zmiany w organizacji
transportu zbiorowego. Niektóre z nich wchodzą w Ŝycie od 1. marca 2011, inne w kolejnych
latach, do roku 2017. W artykule przedstawiłem najwaŜniejsze zmiany, które mogą być
istotne dla organizacji transportu publicznego na szczeblu gmin, ich związków oraz
powiatów.
Rozwój idei mobilności prezentowałem w artykule [L35]. Pojęcia: „inŜynieria ruchu” oraz
„kształtowanie mobilności” nabierają obecnie rozszerzonych, względem będących dotychczas
w uŜyciu, znaczeń. Wybrane najnowsze publikacje krajowe zarysowują te szersze znaczenia i
pokazują konieczność ich przedefiniowania. Rozwijając ideę „modyfikacji znaczeń”
24
podkreśliłem interakcje pomiędzy szerzej rozumianą inŜynierią ruchu a mobilnością
kształtowaną poprzez róŜnorodny wpływ na tak zwane zachowania komunikacyjne
uŜytkowników systemu transportu. W kontekście powyŜszego, w referacie charakteryzowane
są takie elementy jak: rozszerzenie i uwspółcześnienie definicji „mobilność”, powiązanie
kształtowania mobilności z działalnością legislacyjną, ze szczególnym
uwzględnieniem
prawa miejscowego, narzędzia kształtowania mobilności z uwzględnieniem planowania
przestrzennego i rozwiązań telematycznych, znaczenie poszczególnych środków transportu
oraz grup uŜytkowników systemu transportu wobec kształtowania mobilności, rola
zarządzających miastem (aglomeracją, regionem) w kształtowaniu mobilności.
Praca [L4] dotyczyła porównania kilku ośrodków (Kraków, Warszawa, Wrocław) w aspekcie:
polityki transportowej, analizy stanu sieci i ewentualnych zmian w zasadach i formach
rozwoju sieci, sformułowania głównych dylematów rozwoju sieci i oceny najbliŜszych
decyzji inwestycyjnych. Odpowiadając za część wrocławską artykułu stwierdziłem Ŝe
podstawowym dylematem jest brak rozstrzygnięć co do docelowej sieci drogowej (z jednej
strony obowiązuje plan ogólny z roku 1988, z drugiej kierunki rozwoju wyznacza Studium z
roku 1997 nie będące prawem) oraz roli samochodu w miejskim systemie komunikacyjnym,
brak jasnych zasad etapowania rozwoju oraz brak przełoŜenia zapisów Polityki Transportowej
na działalność planistyczną i realizacyjną. Koncepcja rozbudowy sieci drogowej przy
jednoczesnym zaniedbaniu rozwoju transportu zbiorowego moŜe być źródłem potencjalnych
konfliktów lokalnych (np. budowa nowej trasy), a takŜe globalnych, w skali miasta
(intensyfikacja ruchu, zwiększenie obszarów kongestii, wzrost emisji). Plan inwestycji na
najbliŜsze lata naleŜy ocenić jako realny i unikający niepotrzebnych elementów, ale nie jest
on jednak wolny od miejsc konfliktowych. Sztandarowym przykładem jest zachodni odcinek
Obwodnicy Śródmiejskiej, czy trasa Autostradowej Obwodnicy Wrocławia. Mimo iŜ myśli
się o ochronie otoczenia tych tras (proponując np. budowę ekranów akustycznych), to jednak
wybrane do realizacji warianty nie zawsze sprawiają wraŜenie optymalnych z uwagi na
ingerencję w otoczenie.
Wkład w rozwój dziedziny budownictwo w ramach niniejszego obszaru badań naukowych
polega na powiązaniu składników wielu dyscyplin (planowanie przestrzenne, optymalizacja
transportu,
budownictwo
infrastruktury),
wskazaniu
wspólnych
uwarunkowań
oraz
konieczności modyfikacji stosowanych pojęć, definicji i podejść do rozwiązywania
25
problemów. Istotne jest wskazanie roli infrastruktury w formułowaniu dokumentów
planistycznych i strategicznych takich jak polityka transportowa.
Pozostałe osiągnięcia naukowo- badawcze
Przedstawione wyŜej 30 publikacji (monografia, 6 rozdziałów w ksiąŜkach, w tym jeden po
angielsku, 5 artykułów po angielsku, 12 artykułów po polsku oraz 6 referatów z konferencji
międzynarodowych) to wybór najwaŜniejszych prac naukowych. Zestawienie wszystkich prac
znajduje się w załączniku 4. PoniŜej przytaczam najbardziej istotne z wykonanych ekspertyz i
dokumentacji prac badawczych.
Część ekspertyz to prace wykonywane w ramach zespołów. W niektórych przypadkach mój
wkład moŜna sprecyzować jako rozdział raportu, w innych jest to trudna do wydzielenia część
całości. Niektóre, z przytoczonych opracowań, to prace indywidualne.
Jako ekspertyzy dotyczące wybranych elementów infrastruktury drogowej wymieniam
następujące pozycje z załącznika 4: [B5], [F2], [F4], [F5], [F26], [F27] i [F37]. Dotyczą one
głównie autorskich koncepcji przebudowy lub oceny wcześniejszych opracowań związanych
z ulicami lub skrzyŜowaniami. Dwie pozycje, traktują w szerszym ujęciu system transportu
autobusowego. Wyniki tych opracowań wykorzystano w realizacji konkretnych obiektów (np.
plac Powstańców Wielkopolskich we Wrocławiu). Przytoczone opracowania mają zatem
charakter wdroŜonych prac projektowych. Zleceniodawcą powyŜszych opracowań były
jednostki samorządowe (Świdnica, Wrocław) oraz prywatne firmy projektowe.
DuŜa część opracowań analityczno- projektowych dotyczyła wykonania modeli ruchu
(podróŜy) oraz prognoz w sieciach o róŜnym zasięgu: województwa (Wielkopolska [F87]),
duŜego miasta (Wrocław [J13], Szczecin [J11]), autostrad i dróg ekspresowych
(Autostradowa Obwodnica Wrocławia [J7], S3 [J1], [J12], S11 [J9]), dróg innych kategorii
([F51], [F92]), ulic i układów ulic ([F50], [F66], [F104]). Osobne grupy stanowią analizy
związane z wpływem obiektów handlowych na otaczającą je sieć ulic (np. [F14]), czy z
sytuacją parkingową ([F48], [F67]). W dorobku, z zakresu projektów dotyczących inŜynierii
ruchu wskazuję takŜe na wdroŜone plany drogowych sygnalizacji świetlnych (Wałbrzych
26
[B6], Wrocław [B8]). Nabyte doświadczenie projektowe pozwoliło na wykonanie ekspertyz o
zasięgu sieciowym i powiązanych z systemami sterowania ruchem (Olsztyn [J10], Łódź
[III.M.4], [III.M.6], Wrocław [III.M.5]). PowyŜsze prace uŜytkowe były podstawą
zrealizowanych juŜ inwestycji (AOW, most w Brzegu Dolnym), a takŜe bazą do rozwijania
działalności naukowej owocującej publikacjami (np. [L8], [E23]).
Z opracowań dotyczących transportu zbiorowego wymieniam ekspertyzy dotyczące
tramwajów ([F47], [F102]), lekkiej kolei miejskiej (LCR [F30]) oraz kolei aglomeracyjnej
([F84]). Istotne są opracowania dotyczące integracji transportu pasaŜerskiego, w aspekcie
koordynacji międzygminnych ([F22], [III.M.1]) i kształtowania węzłów przesiadkowych
([F89]). Z pośród wymienionych koncepcji, te dotyczące tramwajów i integracji
międzygminnej, doczekały się realizacji. Węzeł przesiadkowy w Lubinie [F89] jest na etapie
rozwojowym. Natomiast koncepcje kolei lekkiej i aglomeracyjnej jeszcze nie doczekały się
wdroŜenia. Są jednak podstawą dalszych studiów i planów regionalnych.
Opracowanie licznych projektów i ekspertyz, w powiązaniu z pracami badawczymi,
doprowadziło mnie do współudziału w dokumentach o najszerszym zakresie i dotyczących
planów i polityk transportowych. Z uwagi na objętość tych dokumentów, z konieczności
byłem jedynie członkiem zespołu autorskiego, ale wnoszącym znaczący wkład w
opracowanie finalne, w zakresie transportu lądowego (w tym infrastruktury transportowej). W
tej grupie opracowań wymieniam: opinię do Studium Wykonalności Zintegrowanego
Systemu Zarządzania Ruchem w Warszawie [J2], załoŜenia programu rozwoju infrastruktury
transportowej i komunikacyjnej dla Województwa Dolnośląskiego na lata 2005-2015 [J6],
analizę wrocławskiej polityki transportowej [F103], czy elementy planów zrównowaŜonego
rozwoju publicznego transportu zbiorowego róŜnych szczebli (województwo dolnośląskie
[F108], powiat wrocławski [F109], czy związek powiatów [F107]).
Dorobek dydaktyczny i popularyzatorski
Jestem członkiem Panelu Ekspertów d.s. aktualizacji Strategii Województwa Dolnośląskiego
przy Marszałku Województwa Dolnośląskiego; członkiem Stowarzyszenia InŜynierów i
27
Techników Komunikacji R.P. oraz Pełnomocnikiem Zarządu Oddziału Wrocław SITK-RP
d.s. Przeglądu Komunikacyjnego.
Jestem recenzentem czasopism naukowych (Journal of Transportation Engineering,
Archiwum Instytutu InŜynierii Lądowej, Transport Miejski i Regionalny, Przegląd
Komunikacyjny). Udzielałem się jako członek Komitetów Naukowych Konferencji,
przewodniczący sesji na konferencjach (ostatnio: Problemy komunikacyjne miast w
warunkach zatłoczenia motoryzacyjnego, 2011, Systemy transportowe: teoria i praktyka,
2009).
Organizowałem i współorganizowałem konferencje oraz seminaria z zakresu transportu i
infrastruktury, ostatnio: Teraźniejszość i przyszłość komunikacji miejskiej we Wrocławiu
(2009), Usprawnienia połączeń Jeleniej Góry i Wałbrzycha z Wrocławiem (2010), InŜynieria
ruchu a kształtowanie mobilności (2011), Nowe Koleje 2012, Nowe Koleje 2013.
Od roku 2010 jestem zastępcą Redaktora Naczelnego czasopisma naukowo- technicznego
Przegląd Komunikacyjny (4 p. MNiSW).
Wielokrotnie występowałem na festiwalach nauki, na przykład na Dolnośląskim Festiwalu
Nauki (DFN). W ostatnich edycjach z prezentacjami na temat: „Jak odkorkować Wrocław”
(DFN 2009), „Dworzec jako węzeł przesiadkowy” (DFN 2010), „Innowacyjne myślenie o
systemie podróŜowania w miastach: Megametro” (DFN 2013). Wykłady te prezentują i
popularyzują wiedzę nabytą w toku prac uŜytkowych oraz wyniki prowadzonych przeze mnie
badań. Podobny charakter ma działalność popularyzatorska na forum m.in. PTTK, PKE, czy
wystąpienie na kongresie „Smart Metropolia”, który odbył się w Gdańsku w dniach 21-22
listopada 2013 roku: „Metropolitalny System PodróŜy, Megametro – odpowiedź na wyzwania
mobilności XXI wieku”. Treść wystąpienia ma zostać opublikowana w opracowaniu
zwartym.
Do
niniejszego
nurtu
zaliczyć
mogę
takŜe
szereg
publikacji
o
charakterze
popularnonaukowym, na przykład: Kruszyna M. „Naukowiec proponuje: zbudujmy
megametro, otwórzmy dworzec” – opublikowana w Gazecie Wyborczej w kwietniu 2013.
PowyŜsza publikacja była szeroko dyskutowana i cytowana w wielu portalach internetowych
28
(rynek-kolejowy.pl, transport-publiczny.pl), co spełniło postulat popularyzacji moich
przemyśleń i propozycji.
Prowadzę wykłady i zajęcia projektowe na WBLiW PWr (m.in. „InŜynieria ruchu”), takŜe
wykłady po angielsku, „Road, Streets and Airports” dla specjalności CEB, seminaria
dyplomowe. Byłem opiekunem ponad 100 prac dyplomowych (inŜynierskich i magisterskich)
oraz opiekunem w kursie „Individual work” (prace semestralne dla studentów
obcokrajowców w języku angielskim).
Jestem autorem licznych publikacji dydaktycznych – materiałów udostępnianych studentom
Wydziału Budownictwa Lądowego i Wodnego Politechniki Wrocławskiej na wszystkich
stopniach kształcenia. Wśród nich warto wymienić: skrypt (w wersji pdf) do przedmiotu
„Roads, Streets and Airports” dla specjalności CEB (II. stopień, po angielsku), współautorzy:
K. Gasz, Ł. Skotnicki oraz materiały do wykładu z przedmiotu InŜynieria ruchu, dla
specjalności BDL, II. stopień (dostępne poprzez stronę internetową Katedry Dróg i Lotnisk).
Od 2000 roku jestem opiekunem koła SKIK, którego członkowie organizują prelekcje,
wycieczki dydaktyczne oraz biorą udział w konferencjach studentów i podobnych imprezach.
Przyznano mi następujące oznaczenia:
•
Złota Odznaka Politechniki Wrocławskiej nr 5060 z 15 listopada 2011,
•
Srebrna Odznaka Honorowa SITK-RP nr 9377 z 6 lutego 2012,
•
Oznaczenie Państwowe, brązowy medal „za długotrwałą słuŜbę” nr 339-2013-106 z
27 sierpnia 2013.
Syntetyczne podsumowanie okresu do uzyskania stopnia doktora nauk
technicznych
Pierwszy etap rozwoju naukowego zakończyłem w grudniu 1999 roku obroną pracy
doktorskiej p.t.: „Przepustowość elementów sieci komunikacji zbiorowej”. Zagadnienia
poruszone w tej pracy zarysowały główne kierunki moich zainteresowań z dyscypliny
budownictwo, które rozwijałem w kolejnych latach. Zainteresowania te koncentrują się wokół
29
infrastruktury transportu lądowego, inŜynierii ruchu oraz powiązań pomiędzy obiektami
budownictwa, pojazdami jako składnikami ruchu odbywającego się na tych obiektach oraz
ludzi jako uŜytkowników infrastruktury.
W szczególności moŜna wskazać na inicjowanie następujących elementów badań:
•
studia nad transportem zbiorowym, uwzględnieniu wymagań tego środka transportu w
projektowaniu infrastruktury drogowej, wprowadzaniu nowoczesnych rozwiązań;
•
modelowanie podróŜy i rozkładu ruchu, analizy przepustowości i warunków ruchu;
•
wpływ czynników deterministycznych oraz losowych na opis ruchu;
•
zastosowanie modeli i innych analiz teoretycznych do praktycznych rozwiązań
projektowych z zakresu budownictwa drogowego.
WyŜej opisany etap rozwoju naukowego (pomiędzy ukończeniem studiów w roku 1996, a
uzyskaniem stopnia doktora nauk technicznych w roku 1999) zamknąłem liczbą 30 publikacji
i opracowań analityczno- projektowych (w tym 20 publikacji naukowych w bazie dorobku
naukowego pracowników Politechniki Wrocławskiej, DONA,
http://apin2.bg.pwr.wroc.pl/Aleph/wysz_aut.htm).
Parametryczne podsumowanie dorobku naukowego
W wykazie (załącznik 4) zestawiono 222 pozycje ilustrujące inne (nie wchodzące w skład
osiągnięcia wymienionego w pkt I) opublikowane prace naukowe (pkt II) i 49 pozycji
dotyczących dorobku dydaktycznego i popularyzatorskiego oraz informacji o współpracy
międzynarodowej habilitanta (pkt III) z lat: 2000 – 2013. Wśród nich jest 76 publikacji
naukowych, w tym 8 o charakterze międzynarodowym. Z pośród 76 publikacji, 43 znajdują
się w wykazie czasopism punktowanych MNiSW, z łączną oceną 260 punktów. Do
powyŜszego naleŜy dodać punkty za monografię oraz 7 rozdziałów w ksiąŜkach (w tym jeden
po angielsku) według zasad oceny jednostek naukowych (20 + 6 * 4 + 5 = 49 punktów) co
daje łączną ocenę punktową w wysokości 309 p. (średnio 22,1 punktu rocznie przez 14 lat).
Z 30 najwaŜniejszych publikacji, 21 jest wyłącznie mojego autorstwa, a pozostałe 9
wykonane w grupie dwóch (7 pozycji) lub trzech (2 pozycje) współautorów.
30
Baza
DONA
(http://apin2.bg.pwr.wroc.pl/Aleph/wysz_aut.htm,
dorobek
naukowy
pracowników Politechniki Wrocławskiej), powiązana z bazą Web of Sciences rejestruje 124
pozycje, w tym 96 publikacji naukowych, w tym 6 o zasięgu międzynarodowym (dorobek
rejestrowany od roku 1996). Wskazano na 2 artykuły z IF (o sumie 2,374) i 3 cytowania tych
pozycji. Baza Google Scholar rejestruje ponad 40 pozycji i 12 cytowań. W obu bazach indeks
Hirscha wynosi 2.
Zestawienie dorobku w tabeli
Po
doktoracie
Przed
doktoratem
Łącznie
Liczba prac ogółem
100
24
124
Publikacje naukowe
76
20
96
Prace o zasięgu międzynarodowym
6
-
6
Monografie habilitacyjne
1
-
1
Artykuły
37
16
53
Rozdziały
7
-
7
Referaty konferencyjne
33
4
37
w tym na konferencjach międzynarodowych
19
1
20
Publikacje popularno-naukowe
7
-
7
Niepublikacje
17
4
21
Prace z IF
2
-
2
Liczba IF
2,374
-
2,374
Prace złoŜone w czasopismach z IF
2
-
2
Prace z punktacją MNiSW
43
11
54
Liczba punktów
309
44
353
Liczba cytowań (WoS)
3
-
3
Liczba cytowań (Scholar)
12
-
12
Indeks H
2
-
2
31